Výzkumný program Materiálový výzkum V programu MATERIÁLOVÝ VÝZKUM jsou výzkumné a vývojové aktivity zaměřené na zpracování a využití nových progresivních materiálů, zejména nanomateriálů. Vedoucím výzkumného programu materiálový výzkum je prof. Dr. Ing. Miroslav Černík, CSc. (e-mail: miroslav.cernik@tul.cz)
Oddělení přípravy a analýzy nanostruktur Hlavní cíle a aktivity laboratoře hodnocení nanovrstev Vytváření tenkých vrstev plazmatickými metodami na povrchu součástek vyrobených z kovových a nekovových materiálů. Cílem je modifikace jejich užitných vlastností. Hodnocení fyzikálních, mechanických a tribologických vlastností tenkých vrstev. Modifikace polymerních materiálů plazmatickými metodami. Cílem je aktivace jejich povrchů. analýzu vstupních a výstupních materiálů z pokročilých technologií, zejména materiálů s mikro a nanovrstvami a nanočásticemi, určení mechanických vlastností strukturních materiálů (pevnost, deformace, tlak a zkoušky v ohybu), zkoušení makro -, mikro- a nanotvrdosti, komplexní zprávy pro materiálový výzkum, profesionální podporu při řešení technických a technologických materiálovědných problémů, termoanalytické zkoušky materiálů, metalografie, strukturoskopie a určení fází, výzkum a analýzy příčin poruch materiálů v průmyslu, určování a ověřování mechanických vlastností všech druhů materiálů včetně polymerů a papíru. doc. Ing. Stanislav Petrík, CSc. e-mail: stanislav.petrik@tul.cz
Výzkum a vývoj nanokompozitních materiálů. Výzkum technologií přípravy mikro- a nanočástic a jejich aplikace v tenké vrstvě na povrch substrátů. Komplexní řešení problematiky distribuce částic v zátěrovém materiálu ve formě pasty, pěny nebo roztoku. nanokompozitních materiálů výzkum v oblasti přípravy nanočástic a jejich aplikace na substráty formou technologie rating, přípravu nanovrstev. doc. Ing. Stanislav Petrík, CSc. e-mail: stanislav.petrik@tul.cz
analytických metod Analýza vstupních a výstupních materiálů z pokročilých technologií, zejména pak materiálů s nanovrstvami a nanočásticemi. Komplexní řešení analýz strojnických a polymerních materiálů včetně mikroanalýzy sloužící pro stanovení chemického složení těchto materiálů jako podpůrné metody zaměřené na optimalizaci jejich vlastností. Termoanalytické metody včetně stanovení IR spekter. Využití speciálních metod pro potřeby materiálového výzkumu zaměřeného na vývoj lineárních, plošných a trojrozměrných nanovlákenných útvarů, studium nových materiálů obsahujících nanočástice, kompozitních materiálů a dalších. komplexní analýzu strukturních a polymerních materiálů včetně lokální chemické mikroanalýzy, mikroskopické a mikroanalytické činnosti. doc. Ing. Stanislav Petrík, CSc. e-mail: stanislav.petrik@tul.cz
Výzkum, vývoj a využití prostředků a metod pro bezkontaktní detekci a měření. Měření fyzikálních veličin v průmyslových technologických procesech. Experimentální výzkum v mechanice tekutin s důrazem na nestacionární i vícefázové proudění. Zpracování obrazových informací v průmyslu. Automatizace technologických procesů, automatické měření. Vývoj a aplikace obecně bezkontaktních metod s důrazem na optické principy, tj. různé typy osvětlování, snímání scény a algoritmy. mechaniky tekutin vývoj a aplikace bezkontaktních měření v automatizaci a průmyslových aplikacích, aplikace Global Imaging Methods (LDA, PIV, micropiv, PLIF, IPI) v experimentální mechanice tekutin, pokročilé formy průmyslové automatizace, sledování a řízení kvality průmyslových výrobků. prof. Ing. Václav Kopecký, CSc. e-mail: vaclav.kopecky@tul.cz
pro výrobu vzorků a prototypů výrobku Testování nových výrobků a vzorků s novými užitnými vlastnostmi. Aplikace moderních způsobů spojování a technologií pro tvorbu smart oděvů s hi-tech vlastnostmi. Využití nových a smart textilních materiálů pro tvorbu vysoce funkčních oděvů. testování užitných vlastností oděvů, zejména testování oděvního fyziologického komfortu, monitorování fyziologických vlastností oděvů při použití pomocí čidel a senzorů umístěných v oděvech, pro testování prototypů a vzorků smart oděvů využíváme přístroje pro hodnocení transportních jevů ovlivňujících termofyzikální a senzorický komfort oděvů. Příklad další spolupráce: návrh prototypu třídičky skleněných střepů s cílem automatického třídění rozdrcených střepů podle barvy a dalších volitelných parametrů. prof. Ing. Václav Kopecký, CSc. e-mail: vaclav.kopecky@tul.cz
Kombinace syntetických koloidních polovodičů a kovových nanočástit Nanočástice a povlaky pro aplikace v oblasti solární energie Reprodukce přírodních metapovrchů metamateriálů Vývoj nanokoloidních anorganicko-organických přípravků Sol-gely na bázi technologie tenkých vrstev doc. Ing Dora Kroisová, Ph.D. e-mail: dora.kroisova@tul.cz
chemických sanačních procesů Hlavním cílem je aplikace progresivních metod pro sanaci a čištění vod, aplikace nanomateriálů v sanačních technologiích a problematika ochrany životního prostředí před potenciálním nebezpečím nanomateriálů. Aktivity jsou jednak komerční konzultační činnost, provádění experimentálního smluvního výzkumu a účast na přípravě sanací pro komerční subjekty. Další aktivitou jsou společné výzkumné projekty v průmyslových podnicích v oblasti životního prostředí či zlepšení výroby z hlediska ekologických limitů. ověření sanačních metod na vzorcích z konkrétních lokalit, provedení a vyhodnocení pilotních experimentů na lokalitách, návrhy sanačních systémů s použitím in situ metod, netradiční a progresivní řešení, která vyžadují podrobnější výzkum. prof. Dr. Ing. Miroslav Černík, CSc. e-mail: miroslav.cernik@tul.cz
Servisní chemické analýzy s využitím spektroskopických technik (zejména IČ, UV a XRF) a dalších metod charakterizace nanomateriálů (zejména tloušťka a složení tenkých vrstev a měrný povrch porézních materiálů) v rámci univerzity a pro partnery z aplikační praxe. Syntézy a testování nových materiálů pro antikorozní ochranu kovů, jejich slitin a skel. Zakázková syntéza anorganických, organokovových a organických sloučenin, stanovení jejich čistoty a důkazy struktury. Fyzikálně chemická laboratoř nanomateriálů identifikaci složení polymerních kompozitů a identifikaci plastů, identifikaci vzniklých vad na výrobcích nebo polotovarech při výstupu (vstupu) z (do) výroby, rozlišení mazacích olejů, dehtů a asfaltů, kontrola jejich kvality, kontrolu čistoty textilií před finální úpravou, identifikaci vláken tkaniny, zjištění anorganických plniv v polymerech, prvkovou analýzu minerálů, skel, kovů a slitin, měření povrchového napětí motorových olejů, určení měrného povrchu nanovláken a prášků např. ZnO 2, TiO 2, SiO 2. prof. Dr. Ing. Miroslav Černík, CSc. e-mail: miroslav.cernik@tul.cz
biotechnologií Vývoj a ověřování environmentálních biotechnologií zaměřených na eliminaci xenobiotik a antropogenních odpadů ze životního prostředí. Komplexní řešení specifických problémů pro různé složky životního prostředí, především odpadní vody, kontaminované horninové prostředí, odpadní vzdušiny, bioplynové stanice a eutrofizované vodní plochy. Využití nových poznatků materiálového výzkumu a jejich aplikace v environmentálních technologiích, podpora výzkumu a vývoje nových lineárních a plošných nanovlákenných útvarů. v externí spolupráci ověřujeme nové technologie, například využití uměle imobilizovaných mikroorganismů pro specificky znečištěné průmyslové odpadní vody a optimalizace in-situ i ex-situ sanačních technologií, v oblasti plošných environmentálních služeb nabízíme posuzování biologické rozložitelnosti xenobiotik ve vodách, zeminách a kalech, biologické čistitelnosti odpadních vod a provádění zkoušek proveditelnosti biodegradačních metod v oblasti sanací ekologických škod. Ve spolupráci s í chemických sanačních procesů pak zpracováváme komplexní technicko-ekonomické studie proveditelnosti. prof. Dr. Ing. Miroslav Černík, CSc. e-mail: miroslav.cernik@tul.cz
aplikací nanomateriálů Výzkum nových technologií přípravy nanovlákenných materiálů pro účely filtrace, jejich funkcionalizace, katalyzátory a konstrukce bariérových systémů. Studium termo-hydro-mechanicko-chemických procesů během migrace kontaminantů tekutin přes bariérové systémy. Vývoj měřicích a softwarových nástrojů pro posouzení tepelné, mechanické a chemické stability bariérových systémů. Komplexní řešení specifických problémů užití bariérových systémů pro ochranu životního prostředí. vývoj aplikací nanovláken, vývoj kompozitních nanomateriálů dle požadavků zákazníka (filtrační, medicínské, akustické, oděvní, stavební a energetické aplikace nanomateriálů), vývoj komplexních systémů fyzikálních měření a software pro zpracování měření (normované metodiky stanovení filtračních a akustických charakteristik materiálů; software pro obrazovou analýzu; software pro sběr a zpracování dat ze senzorů), simulace fyzikálních a chemických dějů pomocí matematického modelování (migrace v horninovém prostředí; hlubinná úložiště; výrobní procesy). prof. Dr. Ing. Jiří Maryška, CSc. e-mail: jiri.maryska@tul.cz